DE102005055813A1

DE102005055813A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen

Info

Publication number: DE102005055813A1
Application number: DE200510055813
Authority: DE
Inventors: Robert Pletzenauer; Bernhard Vorreiter
Original assignee: Fritz Egger GmbH and Co OG
Current assignee: Fritz Egger GmbH and Co OG
Priority date: 2005-11-21
Filing date: 2005-11-21
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2025-11-22
Also published as: DE102005055813B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus Holzpartikeln wie Holzspänen und/oder -fasern. Um trotz unvermeidlicher Ablagerungen und Anbackungen eine Verbesserung des Produktionsablaufs und eine höhere Qualität der hergestellten Holzwerkstoffe zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß eine Beschallungseinrichtung vorgesehen, die Schall mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Schalldauer erzeugen und durch einen zu reinigenden Teil der Vorrichtung leiten kann. Ferner wird erfindungsgemäß ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus Holzpartikeln mit einer solchen Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Abreinigung von Ablagerungen bzw. Anbackungen in einer solchen Vorrichtung angegeben.

Description

Die vorliegend Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus Holzpartikeln Holzspänen und/oder -fasern. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen mit einer solchen Vorrichtung sowie ein entsprechendes Verfahren zur Abreinigung von Ablagerungen bzw. Anbackungen in einer solchen Vorrichtung.
Die Verunreinigung der innerliegenden Oberflächen von partikelführenden Einrichtungen ist ein allgemein bekanntes Problem. In der Regel wird diese Verunreinigung durch den Aufbau von Ablagerungen oder Anbackungen von Teilchen bewirkt, welche an den inneren Oberflächen der Einrichtungen haften bleiben. Anbackungen bzw. Ablagerungen in einer Produktionsanlage, die beim Herstellungsprozess von Holzwerkstoffen entstehen, werden in der Regel manuell durch Abbürsten, Abschaben oder Druckluft, das heißt Abblasen, entfernt. Es ist auch bekannt, partikelführende Einrichtungen durch Rütteln mittels Unwuchtmotors oder durch Hämmern abzureinigen. Die teils verklumpten Materialansammlungen lösen sich dann und fallen ab, wodurch sie meist im kontinuierlichen Materialfluss landen und Fehlstellen im Endprodukt verursachen können. Zur Vermeidung derartiger Fehlstellen muss der laufende Produktionsprozess häufig unterbrochen werden, was wiederum zu unerwünschten Leistungseinbußen führt.
Bei der Herstellung von Holzwerkstoffen wie etwa Spanplatten, Oriented-Strand-Boards (OSB), Faserplatten (MDF-, HDF-Platten) oder dergleichen kommt es prozessbedingt sehr häufig zu Anbackungen bzw. Ablagerungen von Holzpartikeln wie etwa Spänen und Fasern innerhalb der Produktionsanlage, besonders wenn diese bereits mit Bindemittel versehen sind.
Das Innere einer solchen Produktionsanlage ist gekennzeichnet durch das Zusammenspiel einer Vielzahl von Maschinenelementen, von denen viele in direktem Kontakt mit dem Materialstrom sind. Die Maschinenelemente wiederum sind in Gehäusen untergebracht, welche einerseits eine Schutzfunktion haben, andererseits aber auch verhindern sollen, dass das zur Produktion eingesetzte Material, beispielsweise die Späne, Fasern oder dergleichen, welches zum Teil auch in Schwebe in der technischen Anlage vorhanden ist, ungehindert in die Umgebung entweichen kann.
Die Verunreinigungen in den vorangehend beschriebenen Vorrichtungen zur Herstellung von Holzwerkstoffen verringern nicht nur den Wirkungsgrad der gesamten Anlage, sondern vermindern zumeist auch die Qualität des Endproduktes. Zur Reinigung solcher Vorrichtungen müssen diese regelmäßig angehalten werden, das heißt, der Produktionsprozess muss unterbrochen werden, um dann in den Produktionspausen eine Reinigung durchzuführen. Dennoch ist eine zuverlässige und kontinuierliche Reinigung nicht möglich und es kommt regelmäßig vor, dass eine Anbackung bzw. Ablagerung zu schwer wird, abplatzt und in den Materialfluss gelangt.
Es ist offensichtlich, dass die abgeplatzten Stücke in weiterer Folge zu einer Fehlstelle im fertigen Produkt führen. Ist eine solche Fehlstelle optisch erkennbar, führt sie zur Qualitätsminderung des Produktes oder gar zum Ausschuss desselben. Ist sie von außen nicht erkennbar, führt sie nicht selten bei der Weiterverarbeitung zu Problemen und damit verbundenen Zusatzkosten.
Ein weiterer Nachteil bei den genannten Vorrichtungen zur Herstellung von Holzwerkstoffen ist, dass es im Inneren einer Produktionsanlage in der Regel sehr warm und staubig ist, wodurch das Reinigungspersonal einer großen Belastung ausgesetzt ist, die ihrerseits wiederum zu einer erhöhten Unfallgefahr führt.

Aus dem Stand der Technik sind unabhängig davon zur Reinigung von Kesselrohren industrieller Kesselanlagen oder von Filtern und Katalysatoren, die Rußablagerungen aufweisen können, akustische Abreinigungssysteme bekannt, die mittels druckluftbetriebenen Generatoren Schallwellen mit niedriger Frequenz und hohem Schalldruck erzeugen, wobei die Druckluft in den Innenbereich eines eine Membran aufweisenden Gehäuses strömt, dabei die Membrane anhebt und schließlich in einen Hornkörper entweicht. Der Innendruck im Gehäuse reduziert sich so schnell, dass sich die Membrane sehr schnell wieder auf ihren ursprünglichen Sitz zurückbewegt. Dies löst starke Impulse in das Horninnere aus, die auf ihrem Weg durch den sich erweiternden Hornkörper noch verstärkt werden.

Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise bekannt aus der US 6,628,568 B1 , der US 3,457,893 , der WO 98/53926 A1 sowie der DE 33 21 455 A1 . Solche Anlagen haben sich bisher als geeignet für die Reinigung von rauch- und rußführenden Anlagen erwiesen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus Holzpartikeln der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, dass trotz unvermeidlicher Ablagerungen und Anbackungen eine Verbesserung des Produktionsablaufs und eine höhere Qualität der hergestellten Holzwerkstoffe gewährleistet ist.

Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung bei einer Vorrichtung zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus Holzpartikeln wie Holzspänen und/oder -fasern dadurch gelöst, dass eine Beschallungseinrichtung vorgesehen ist, die Schall mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Schalldauer erzeugen und durch einen zu reinigenden Teil der Vorrichtung leiten kann. Insbesondere kann die Beschallungseinrichtung Schallimpulse mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Impulslänge erzeugen und durch den zu reinigenden Teil der Vorrichtung leiten.

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zur Herstellung von Holzwerkstoffen also eine Reinigungseinrichtung auf, die es erlaubt, auf einfache Weise und in regelmäßigen Abständen die Reinigung verschmutzter Teile der Produktionsanlage zu bewirken. Selbst bei komplexen Ausformungen der in der Vorrichtung befindlichen Maschinenelemente wird eine hervorragende Reinigungswirkung erzielt. Auf diese Weise werden Ablagerungen bzw. Anbackungen von Partikeln, die bei der Herstellung von Holzwerkstoffen vorhanden sind, rechtzeitig entfernt bzw. deren Bildung von vorne herein verhindert. Zusätzliche Produktionspausen zu Reinigungszwecken sind nicht erforderlich, was den Produktionsablauf verbessert und wiederum zu einer Leistungssteigerung führt. Darüber hinaus wird von vorne herein vermieden, dass größere Ablagerungen und Anbackungen partiell in den Materialfluss gelangen und damit die Qualität der Holzwerkstoffe reduzieren. Vielmehr führt der regelmäßige Einsatz Beschallungseinrichtung dazu, dass schon geringe Ansammlungen von Partikeln von den Anlagenteilen gelöst werden und sich gleichmäßig im Materialfluss verteilen, wodurch keine nennenswerte Qualitätsminderung der Holzwerkstoffe auftritt.

Überraschenderweise hat sich auch gezeigt, dass der Einsatz von Schall zu keiner Störung des empfindlichen Produktionsprozesses führt, selbst wenn die Reinigung während des Produktionsprozesses durchgeführt wird.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Holzwerkstoffen weist die Beschallungseinrichtung einen druckluftbetriebenen Generator auf. Vorzugsweise weist die Beschallungseinrichtung einen Hornkörper mit einer Austrittsöffnung auf, die insbesondere in Richtung des zu reinigenden Teils der Vorrichtung weist. Auch andere Richtungen sind denkbar, da sich Schall in verschiedene Richtungen ausbreiten kann. Die Beschallungseinrichtung kann ferner ein Gehäuse mit einer Membrane aufweisen, das zwischen dem Generator und dem Hornkörper angeordnet ist. Der Generator kann auf diese Weise Druckluft erzeugen, die in den Innenbereich des Gehäuses strömt, die Membrane anhebt und dann in den Hornkörper entweicht. Durch Zurückschnellen der Membrane können starke Impulse in das Horninnere ausgelöst werden, die sich durch den gesamten Hornkörper und anschließend durch den zu reinigenden Teil der Vorrichtung fortsetzen.

Bei der Herstellung von Holzwerkstoffen ist es vorteilhaft, wenn die Schallfrequenz, der Schalldruckpegel, die Schalldauer, die Impulslänge und/oder die Form des Hornkörpers derart aufeinander abgestimmt sind, dass der erzeugte Schall, insbesondere die erzeugten Schallimpulse, bei der Herstellung von Holzwerkstoffen entstehende Anbackungen bzw. Ablagerungen, insbesondere von Holzpartikeln, lösen.

Bei der Herstellung von Holzwerkstoffen haben sich als besonders geeignet Schallfrequenzen von höchstens 250 Hz, insbesondere zwischen 50 und 150 Hz und vorzugsweise von 75 Hz oder 125 Hz erwiesen.

Ebenfalls hat sich gerade zum Lösen von Holzpartikeln als besonders geeignet ein Schalldruckpegel von mindestens 100 dB, insbesondere mindestens 120 dB und vorzugsweise mindestens 140 dB erwiesen.

Die Schalldauer, also die Länge der Intervalle, in denen die Beschallungseinrichtung Schall erzeugt, liegt vorteilhafterweise zwischen 2 und 60 s, insbesondere zwischen 5 und 20 s und beträgt vorzugsweise 10 s.

Die Impulslänge der Schallimpulse liegt vorteilhafterweise zwischen 1 und 50 ms, insbesondere zwischen 5 und 15 ms und beträgt vorzugsweise 10 ms.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Beschallungseinrichtung eine Steuereinrichtung auf, die die Beschallungseinrichtung nach einer Folge von Schallimpulsen einer vorgegebenen Anzahl und/oder nach einer vorgegebenen Dauer abschaltet. Dies erfolgt vorzugsweise automatisch. Dabei kann die Steuereinrichtung, um eine besonders gute Reinigungswirkung zu erzielen, die Beschallung in regelmäßigen Abständen, insbesondere nach 1 bis 240 Min., vorzugsweise nach 5 bis 15 Min., wiederholen. Die Erzeugung von Schall, insbesondere von Schallimpulsen, in regelmäßigen und möglichst kurzen Abständen hat den Vorteil, dass auch während des Produktionsprozesses ein Reinigungsdurchgang durchgeführt werden kann und durch die Reinigung abgelöste Partikel lediglich in kleinen Mengen und gleichmäßig verteilt in den Materialfluss gelangen, wodurch das Endprodukt, nämlich der Holzwerkstoff, keine nennenswerten Qualitätsminderungen erfährt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung handelt es sich dabei um eine Streumaschine. Bei einer Streumaschine handelt es sich um eine Vorrichtung, die die Holzspäne und/oder -fasern, die vorher mit Bindemittel versehen sein können, auf eine bestimmte Art und Weise verteilt, um anschließend, beispielsweise nach dem Verpressen, eine optimale Dichteverteilung und Ausrichtung der Partikel zu erreichen. In der konventionellen Holzwerkstofffertigung wird zwischen Windstreusystemen und Wurfstreusystemen unterschieden. Bei beiden Systemen, wie sie beispielsweise aus Deppe/Ernst, Taschenbuch der Spanplattentechnik, 4. überarbeitete und erweiterte Auflage 2000, Seiten 220 bis 232 beschrieben sind, kommt es zu regelmäßigen Anbackungen bzw. Ablagerungen von Holzpartikeln, die nunmehr durch Schall auf einfache Weise gelöst werden können, ohne zu Störungen zu führen.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung kann es sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch um eine Vorrichtung zur Trockenbeleimung handeln. Auch bei der Trockenbeleimung kommt es häufig zu Anbackungen von Holzpartikeln oder anderen bei der Trockenbelagerung vorhandenen Partikeln, die nunmehr auf einfache Weise gelöst werden können.

Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe bei einem Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus Holzpartikeln wie Holzspänen und/oder -fasern, insbesondere unter Verwendung einer wie zuvor beschriebenen Vorrichtung, dadurch gelöst, dass Schall mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Schalldauer erzeugt und durch einen zu reinigenden Teil der Vorrichtung geleitet wird.

Ferner wird gemäß einer dritten Lehre der vorliegenden Erfindung die Aufgabe bei einem Verfahren zur Abreinigung von Anbackungen in einer Vorrichtung zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus Holzpartikeln wie Holzspänen und/oder -fasern, insbesondere einer wie zuvor beschriebenen Vorrichtung, dadurch gelöst, dass Schall mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Schalldauer erzeugt und durch einen zu reinigenden Teil der Vorrichtung geleitet wird.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren und das erfindungsgemäße Abreinigungsverfahren, welche Bestandteil des Herstellungsverfahrens sein können, haben den Vorteil, dass, insbesondere wenn Schallimpulse mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Impulslänge erzeugt und durch den zu reinigenden Teil der Vorrichtung geleitet werden, auf einfache Weise und in regelmäßigen Abständen die Reinigung verschmutzter Teile der Produktionsanlage bewirkt wird. Ablagerungen bzw. Anbackungen von Partikeln, die bei der Herstellung von Holzwerkstoffen vorhanden sind, können bereits zu einem Zeitpunkt entfernt werden, zu welchem ein Ablösen noch nicht zu einer Qualitätsminderung der fertigen Holzwerkstoffe führt, da die Partikel in so geringem Maße abgelöst werden und sich so gleichmäßig im Materialfluss verteilen, dass keine partiellen Fehlstellen im Produkt entstehen können.

Ein weiterer Vorteil ist, dass der Produktionsprozess nicht unterbrochen werden muss, um eine Reinigung der Produktionsanlagen vorzunehmen. Auch kann Reinigungspersonal eingespart werden.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus Holzpartikeln wie Holzspänen und/oder -fasern, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschallungseinrichtung vorgesehen ist, die Schall mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Schalldauer erzeugen und durch einen zu reinigenden Teil der Vorrichtung leiten kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschallungseinrichtung Schallimpulse mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Impulslänge erzeugen und durch den zu reinigenden Teil der Vorrichtung leiten kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschallungseinrichtung einen druckluftbetriebenen Generator aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschallungseinrichtung einen Hornkörper mit einer Austrittsöffnung aufweist, die insbesondere in Richtung des zu reinigenden Teils der Vorrichtung weist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschallungseinrichtung ein Gehäuse mit einer Membrane aufweist, das zwischen dem Generator und dem Hornkörper angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallfrequenz, der Schalldruckpegel, die Schalldauer, die Impulslänge und/oder die Form des Hornkörpers derart aufeinander abgestimmt sind, dass der erzeugte Schall, insbesondere die erzeugten Schallimpulse, bei der Herstellung von Holzwerkstoffen entstehende Ablagerungen bzw. Anbackungen, insbesondere von Holzpartikeln, lösen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schallfrequenz höchstens 250 Hz beträgt, insbesondere zwischen 50 und 150 Hz liegt und vorzugsweise 75 Hz oder 125 Hz beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldruckpegel mindestens 100 dB, insbesondere mindestens 120 dB und vorzugsweise mindestens 140 dB beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulslänge zwischen 1 und 50 ms, insbesondere zwischen 5 und 15 ms liegt und vorzugsweise 10 ms beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldauer zwischen 2 und 60 s, insbesondere zwischen 5 und 20 s liegt und vorzugsweise 10 s beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschallungseinrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die die Beschallungseinrichtung nach einer Folge von Schallimpulsen einer vorgegebenen Anzahl und/oder nach einer vorgegebenen Schalldauer abschaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung die Beschallung in regelmäßigen Abständen, insbesondere nach 1 bis 240 Min., vorzugsweise nach 5 bis 15 Min., wiederholt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Streumaschine ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vorrichtung zur Trockenbeleimung ist.
Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus Holzpartikeln wie Holzspänen und/oder -fasern, insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Schall mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Schalldauer erzeugt und durch einen zu reinigenden Teil der Vorrichtung geleitet wird.
Verfahren zur Abreinigung von Ablagerungen bzw. Anbackungen in einer Vorrichtung zur Herstellung von Holzwerkstoffen aus Holzpartikeln wie Holzspänen und/oder -fasern, insbesondere einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Schall mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Schalldauer erzeugt und durch einen zu reinigenden Teil der Vorrichtung geleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass Schallimpulse mit einer vorgegebenen Schallfrequenz, einem vorgegebenen Schalldruckpegel und einer vorgegebenen Impulslänge erzeugt und durch den zu reinigenden Teil der Vorrichtung geleitet werden.